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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Drucksensorvorrichtung.
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Ein Beispiel für zuvor vorgeschlagene Systeme,
die eine Vielzahl von Drucksensoren enthalten, ist ein elektronisches
Bremssteuersystem eines Fahrzeugs. Ein solches System benötigt eine
Vielzahl von Drucksensoren, von denen jeder Druck misst, wie z. B.
den hydraulischen Bremsdruck jedes entsprechenden Rades.
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In diesem Fall ist, wie in 10 gezeigt, eine Vielzahl
von einen Sensor aufnehmenden Durchgangsbohrungen 200 in
der zu überprüfenden Vorrichtung
K1, wie z. B. einem Aktuator eines
Bremssystems, ausgebildet. Jeder Drucksensor 210 wird in einem
entsprechenden der einen Sensor aufnehmenden Durchgangsbohrungen 200 aufgenommen. Hier
ist jeder Drucksensor 210 und eine Innenumfangswand der
entsprechenden einen Sensor aufnehmenden Durchgangsbohrung 20 miteinander durch
einen entsprechenden Verkerbungsabschnitt 220, der durch
Verkerbung ausgebildet wird, gesichert. Ferner dichtet ein O-Ring 230 zwischen
einer äußeren Umfangsfläche jedes
Drucksensors 210 und einer inneren Umfangswandfläche der
entsprechenden einen Sensor aufnehmenden Durchgangsbohrung 200.
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Jeder Drucksensor 210 wird
von einer unteren Seite in 10 mit
Druck beaufschlagt und ein elektrisches Signal, das dem gemessenen
Druck entspricht, wird von den Anschlussstiften 240 des
Drucksensors 210 ausgegeben.
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Allerdings müssen in dem zuvor vorgeschlagenen
System die Drucksensoren 210 direkt einzeln in die zu überprüfende Vorrichtung
K1 eingebaut werden. Demnach muss, wenn einer der Drucksensoren 210 eine
Fehlfunktion aufweist, die gesamte Vorrichtung K1 mit den darin
eingebauten Drucksensoren 210 ersetzt werden. Wie oben
beschrieben, ist die zu überprüfende Vorrichtung
K1 eine teure Vorrichtung, wie z. B.
der oben beschriebene Aktuator, was zu erhöhten Kosten führt.
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Die vorliegende Erfindung behandelt
obigen Nachteil. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
eine Drucksensorvorrichtung bereitzustellen, in der eine Vielzahl
von Drucksensoren eingebaut ist, um als eine eingebaute Einheit
zu dienen, um einen relativ einfache Einbau der Drucksensoren in
eine zu überprüfenden Vorrichtung
zu ermöglichen,
und ebenso einen relativ einfachen Austausch der Drucksensoren zu
ermöglichen.
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Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu
lösen ist
eine Drucksensorvorrichtung zum Kontrollieren einer zu überprüfenden Vorrichtung
bereitgestellt, wobei die Drucksensorvorrichtung eine Vielzahl von
hohlen Stiften, ein Gehäuse
und eine Vielzahl von Dichtbauteilen enthält. Jeder Stift enthält eine
Membran, eine Dehnungsmessanordnung und eine Öffnung. Die Membran ist in
einem ersten Ende des Stiftes angeordnet. Die Dehnungsmessanordnung
ist in dem ersten Ende des Stiftes angeordnet, um die Dehnung auf
der Membran zu messen. Die Öffnung
ist durch eine Endfläche
eines zweiten Endes des Stiftes bereitgestellt, der gegenüber dem ersten
Ende liegt, um Druck zu der Membran einzuführen. Das Gehäuse enthält eine
Vielzahl von einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnungen, von denen sich jeder
durch das Gehäuse
von einer ersten Seite des Gehäuses
zu einer zweiten Seite des Gehäuses,
die gegenüber
der ersten Seite des Gehäuses
liegt, er streckt. Jede einen Stift aufnehmende Durchgangsöffnung nimmt
einen entsprechenden der Vielzahl von Stiften auf. Jedes Dichtungsbauteil ist
in einem entsprechenden der einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnungen
angeordnet, so dass jedes Dichtungsbauteil angrenzend an die Endfläche des
zweiten Endes des entsprechenden Stiftes angesiedelt ist. Jeder
Stift wird in der entsprechenden einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung aufgenommen
und gesichert, so dass das erste Ende des Stiftes, das die Membran
enthält,
auf der ersten Seite des Gehäuses
freigelegt ist, und das zweite Ende des Stiftes, das die Öffnung enthält, ist
auf der zweiten Seite des Gehäuses
freigelegt. Die Endfläche
des zweiten Endes jedes Stiftes wird in der entsprechenden einen
Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung aufgenommen,
so dass die Endfläche
des zweiten Endes des Stiftes im Inneren axial mit einem Abstand zu
einer Fläche
der zweiten Seite des Gehäuses
angeordnet ist. Wenn die Vielzahl von Stiften und das Gehäuse als
ein Bauteil über
der zu überprüfenden Vorrichtung
eingebaut sind, dichtet jedes Dichtungsbauteil zwischen der Endfläche des
zweiten Endes des entsprechenden Stiftes und der zu überprüfenden Vorrichtung.
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Die Erfindung, zusammen mit zusätzlichen Merkmalen
und Vorteilen der Erfindung, wird durch die folgende Beschreibung,
die beiliegenden Ansprüche
und die beiliegende Zeichnung besser verstanden werden können:
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1 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Drucksensorvorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Draufsicht auf die Drucksensorvorrichtung von 1 ohne Abdeckung;
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3 ist
eine Querschnittsansicht eines Gehäuses der Drucksensorvorrichtung
von 1;
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4 ist
eine Draufsicht auf 3;
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5 ist
eine teilvergrößerte Querschnittsansicht,
die einen Stift der Drucksensorvorrichtung von 1 zeigt;
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6 ist
eine Draufsicht von 5;
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7 ist
eine vergrößerte perspektivische Querschnittsansicht
des Stiftes von 5;
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8 ist
eine Querschnittsansicht, die den Einbau des Stiftes in eine entsprechende
einen Stift aufnehmende Durchgangsöffnung des Gehäuses zeigt;
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9 ist
eine schematische Draufsicht der Drucksensorvorrichtung von 1, wobei die Abdeckung darauf
montiert ist; und
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10 ist
eine schematische Querschnittsansicht, welche die zuvor vorgeschlagenen
Drucksensoren zeigt, die in eine zu überprüfende Vorrichtung eingebaut
sind.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.
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Mit Bezug auf die 1 bis 4 dient
eine Drucksensorvorrichtung S1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
einem elektronischen Bremssteuersystem eines Fahrzeuges und misst
zum Beispiel den hydraulischen Bremsdruck. Die Drucksensorvorrichtung
S1 enthält
ein plattenartiges Gehäuse 10, das
aus einem metallischen Material, einem Harzmaterial oder ähnlichem
gegossen ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Gehäuse 10 ein
druckgegossenes Gehäuse,
das durch Aluminiumdruckgießen
hergestellt wird.
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Wie in den 3 und 4 gezeigt,
enthält
das Gehäuse 10 eine
Vielzahl von einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnungen 11, die das
Gehäuse 10 von
einer ersten Seite (die obere Seite in 3) zu einer zweiten Seite (die untere
Seite in 3) durchdringen,
wobei die zweite Seite gegenüber
der ersten Seite liegt. Das Gehäuse 10 ist über einem
Aktuator K1 montiert, der als eine zu überprüfende Vorrichtung dient, so
dass die zweite Seite des Gehäuses 10 der zu überprüfenden Vorrichtung
gegenüberliegt (5).
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Eine Vielzahl von Positionierstiften 10a,
die z. B. aus einem Harzmaterial hergestellt
sind, ist auf der zweiten Seite des Gehäuses 10 ausgebildet.
Die Positionierstifte 10a werden in entsprechenden Bohrungen
aufgenommen, die in der zu überprüfenden Vorrichtung
bereitgestellt sind. Das Gehäuse 10 wird mittels
Schrauben an dem Aktuator K1 befestigt, wobei jede in Schraubeingriff
mit einer entsprechenden Schraubenbohrung 12 steht, die
in einem äußeren Umfangsbereich
des Gehäuses 10 ausgebildet
ist und ebenso in Schraubeingriff mit eine entsprechende Schraubenbohrung
steht, die in dem Aktuator K1 ausgebildet ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform
sind sieben einen Stift aufnehmende Durchgangsöffnungen 11 in dem
Gehäuse 10 ausgebildet.
Die einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnungen 11 sind versetzt,
wie in 2 und 4 gezeigt. Ferner weist das Gehäuse 10,
wie in 4 gezeigt, einen
dünnwandigen
Abschnitt l0b auf, der dünner als ein dickwandiger Abschnitt
ist, den der Rest des Gehäuses
enthält, d. h.
der äußere Umfangsbereich
des Gehäuses 10 und ein
Umfangsbereich um jede einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11.
Zum Beispiel ist auf der ersten Seite (obere Seite in 3) des Gehäuses 10 eine
Höhendifferenz
zwischen der Fläche
des dünnwandigen
Abschnitts 10b und der Fläche des dickwandigen Abschnitts
gleich oder größer ungefähr 2 mm.
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Ein Metallstift 20, der
als ein Sensor dient, wird eingeführt und wird in jeder einen
Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 befestigt. 5 ist eine vergrößerte Querschittsansicht,
die einen Längsquerschnitt
des Stiftes 20 zeigt. 6 ist
eine Ansicht des Stiftes 20 von der Seite einer Membran 21 aus
in 5, d. h.
eine Draufsicht auf den Stift 20. 7 ist eine perspektivische Querschnittsansicht des
Stiftes 20, die in Längsrichtung
in der Mitte durchgeschnitten ist.
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Wie in den 5 bis 7 gezeigt,
ist der Stift 20 aus einem hohlen zylindrischen Körper hergestellt, der
an einem Ende geschlossen ist und an dem anderen Ende offen. Ein
Metallmaterial des Stiftes 20 kann Eisen (Fe), Nickel (Ni)
und Kobalt (Co) oder alternativ Eisen (Fe) und Nickel (Ni) als ein
Hauptmetallmaterial enthalten, und kann zusätzlich Titan (Ti), Niob (Nb)
und Aluminium (Al) oder alternativ Titan (Ti) und Niob (Nb) als
ein Verstärkungsmaterial
enthalten, das an der Ausscheidungshärtung teilnehmen kann, und
abhängig
von der benötigten
Festigkeit zu dem Hauptmetallmaterial zugefügt werden kann.
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Der Stift 20 weist die Membran 21 an
einem ersten Ende auf, d. h. an der
Seite des Stiftes 20 mit dem geschlossenen Ende. Die Membran 21 ist
bei Beaufschlagung von Druck auf die Membran 21 dehnbar
oder deformierbar. Der Stift 20 weist eine Öffnung 22 zum
Einführen
oder Leiten des Drucks zu der Membran 21 an einem zweiten
Ende des Stiftes 20 auf, das gegenüber dem ersten Ende des Stiftes 20 liegt.
Ferner ist ein Sensorchip 23 an einer Fläche der
Membran 21 mittels eines Klebematerials befestigt, wie
z. B. einem niedrigschmelzenden Glasmaterial.
Der Sensorchip 23 ist als eine rechteckige Platte geformt,
und ist aus einem Halbleitersubstrat, wie z. B.
einem Siliziumsubstrat, hergestellt.
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Der Sensorchip 23 ist als
ein Dehnmessstreifen oder eine Dehnungsmessanordnung ausgebildet, durch
welche die Dehnung der Membran 21 bei Dehnung der Membran 21 gemessen
wird. Zum Beispiel werden Diffusionswiderstände auf dem Siliziumsubstrat
ausgebildet, und eine Brückenschaltung,
wie z. B. eine Vollbrückenschaltung
oder eine Halbbrückenschaltung
wird von den Diffusionswiderständen auf
dem Siliziumsubstrat ausgebildet, um elektrische Signale basierend
auf der Dehnung der Membran auszugeben. Wie in 6 gezeigt, enthält der Sensorchip 23 sichtbare
Markierungen 23a, die bei der Winkelpositionierung der
Stifte 20 um die Achse der Stifte 20 helfen.
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Ferner stehen, wie in 5 gezeigt, die Membran 21 des
Stiftes 20 und der Sensorchip 23 an dem ersten
Ende des Stiftes 20 von der entsprechenden einen Stift
aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 hervor
und sind auf der ersten Seite des Gehäuses 10 freigelegt.
Ferner ist die Öffnungsseite 22, d. h.
das zweite Ende des Stiftes 20 auf der zweiten Seite des
Gehäuses 10 freigelegt.
Allerdings ist eine Endfläche 22a des
zweiten Endes des Stiftes 20, d. h.
ein Umfangskantenbereich 22a der Öffnung 22 eingelassen
oder axial nach innen von einer Fläche der zweiten Seite des Gehäuses 10 innerhalb
der einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 mit einem
Abstand angeordnet.
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Wie oben beschrieben, wird der zylindrische Stift 20 in
die einen Stift aufnehmende Durchgangsöffnung 11 in eine
axiale Richtung (Längsrichtung) des
Stiftes 20 ein geführt.
Ferner weist der Stift 20 eine Stufe 25 in einer
Außenfläche des
Stiftes 20 auf. Ein auf der Seite der Membran 21 angesiedelter
Abschnitt des Stiftes 20 (d. h.
die erste Endseite) der Stufe 25 wird Abschnitt mit kleinem
Durchmesser 26 genannt. Ebenso wird ein auf der Seite der Öffnung 22 angesiedelter
Abschnitt des Stiftes 20 (d. h.
die zweite Endseite) der Stufe 25 Abschnitt mit großem Durchmesser 27 genannt,
der einen äußeren Durchmesser
hat, der größer ist
als der Abschnitt mit dem kleinen Durchmesser 26. Hier
ist, wie in den 5 und 7 gezeigt, ein äußerer Umfangsbereich
der Stufe 25 abgeschrägt,
um einen abgeschrägten
Teil 25a auszubilden.
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Eine innere Umfangsfläche jeder
einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 ist gestuft,
um der äußeren Form
des Stiftes 20 zu entsprechen. Das heißt, die einen Stift aufnehmende
Durchgangsöffnung 11 ist
als eine gestufte Öffnung
ausgebildet. Der Stift 20 wird an dem Gehäuse 10 durch
den Abschnitt mit großem
Durchmesser 27 des Stiftes 20, der in das Gehäuse 10 in
die entsprechende einen Stift aufnehmende Durchgangsöffnung 11 pressgepasst
ist, befestigt. Der Einbau des Stiftes 20 in die entsprechende
einen Stift aufnehmende Durchgangsöffnung 11 wird in
einer in 8 gezeigten Weise
durchgeführt.
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Das heißt, dass, wie in 8 gezeigt, die Seite der
Membran 21 des Stiftes 20 in die den Stift aufnehmende
Durchgangsöffnung 11 von
der zweiten Seite des Gehäuses 10 her
eingefügt
wird. Dann, wenn die Stufe 25 des Stiftes 20 gegen
die Stufe 11a der den Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 anstößt, wird
der Stift 20 relativ zu der einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 positioniert.
Eine Größe der Stufe 25 in
dem Stift 20 wird so ausgewählt, dass eine Differenz zwischen
dem äußeren Durchmesser
des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 26 und dem äußeren Durchmesser
des Abschnitts mit großem
Durchmesser 27 gleich oder größer 1 mm
ist.
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Ferner wird, wie in 5 gezeigt, ein Abstand 13 zwischen
einer äußeren Umfangsfläche der Seite
der Membran 21 (erstes Ende) jedes Stiftes 20 definiert,
d. h. einer äußere Umfangsfläche des
Abschnitts mit kleinem Durchmesser 26 und der innere Umfangsfläche der
entsprechenden einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11.
Die Größe des Abstandes 13 kann
z. B. gleich oder größer 0,2 mm sein.
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Ferner ist ein Dichtungsbauteil 30 in
jeder einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 in Kontakt
mit der Endfläche 22a des
zweiten Endes (die Seite der Öffnung 22)
des Stiftes 20 angeordnet. Das Dichtungsbauteil 30 kann
elastisch sein und zeigt eine wirkungsvolle Dichtwirkung. In dem
vorliegenden Beispiel wird ein O-Ring 30 als
Dichtungsbauteil 30 verwendet.
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Wie in 5 gezeigt,
dichtet jeder O-Ring 30 zwischen der zu überprüfenden Vorrichtung
K1 und der Endfläche 22a bei
dem zweiten Ende des Stiftes 20, wenn das Gehäuse 10 und
die Stifte 20 über
der zu überprüfenden Vorrichtung
K1 platziert werden. Auf diese Weise wird der Druck P von der zu überprüfenden Vorrichtung
K geeignet auf die Rückseite
der Membran 21 durch die Öffnung 22 des Stiftes 20 ohne
wesentliche Undichtigkeit beaufschlagt.
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Ferner wird, wie in 1 und 2 gezeigt,
eine Platine 40 (in dem vorliegenden Beispiel ist dies
eine Leiterplatte) an der ersten Seite des Gehäuses 10 befestigt.
Die Leiterplatte 40 verarbeitet Ausgangssignale von dem
Sensorchip 23 jedes Stiftes 20 durch z. B.
Verstärken
oder Anpassen der Ausgangssignale.
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IC-Gehäuse 41 und Kondensatoren 42 werden
auf der Leiterplatte 40 angeordnet. Wie in 2 gezeigt, wird der Sensorchip 23 jedes
Stiftes 20 mit den entsprechenden Kontaktflecken 43 der
Leiterplatte 40 durch Drähte 50, z. B.
durch Drahtbonden, verbunden. In 1 werden
die Drähte 50 der
Einfachheit halber weggelassen.
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Hier sind die Leiterplatte 40 und
das Gehäuse 10 durch
das Bondmaterial aneinander befestigt. Es ist vorteilhaft, wenn
das Bondmaterial immer unter den jeweiligen Kontaktflecken 43 der
Leiterplatte 40 angesiedelt ist. Das wird durchgeführt, um
die Kontaktflecken 43 der Leiterplatte 40 ausreichend
zu befestigen und dadurch die Leitung von Ultraschallenergie zu
den Drähten 50 zur
Zeit des Drahtbondens sicherzustellen.
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Ferner kann das Bondmaterial zum
Befestigen der Leiterplatte 40 und des Gehäuses 10 in
den Abstand 13 zwischen der äußeren Umfangsfläche des
Stiftes 20 und der inneren Umfangsfläche der entsprechenden, einen
Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 fließen. Wenn
das Bondmaterial in den Abstand 13 fließt und ein relativ hohes Elastizitätsmodul
aufweist, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, dass
eine nicht vernachlässigbare Spannung
auf der Membran 21 erzeugt wird. Daher ist das Elastizitätsmodul
des obigen Bondmaterials vorzugsweise gleich oder kleiner 100 MPa.
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Ebenso sind, wie in 2 gezeigt, Übertragungsstifte 44,
die externe elektrische Verbindungen herstellen, elektrisch und
mechanisch mit den entsprechenden Teilen in einem äußeren Umfang
der Leiterplatte 40 durch z. B.
Lotmaterial 45 verbunden. Auf diese Weise werden elektrische
Signale von dem Sensorchip 23 in der Leiterplatte 40 verarbeitet
und von der Leiterplatte 40 durch die Übertragungsstifte 44 ausgegeben.
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Ferner wird, wie in 1 gezeigt, die Fläche der Leiterplatte 40 mit
der Abdeckung 60, die z. B. aus
einem Harzmaterial, wie z. B. Polybutylenterephthalat
(PBT) hergestellt ist, so dass die Abdeckung 60 die Leiterplatte 40 mechanisch
schützt.
Die Abdeckung 60 wird an dem Gehäuse 10 z. B.
durch Presspassung oder Bonden befestigt. 9 ist eine schematische Draufsicht, die
das Gehäuse 10 zeigt,
das mit der Abdeckung 60 abgedeckt ist.
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Jeder Übertragungsstift 44 ist
so angrenzend an die Abdeckung 60 angeordnet, dass der Übertragungsstift 44 in
seiner Mitte gebogen ist und diese über der Abdeckung 60 auf
eine Weise, wie sie in 1 und 9 gezeigt ist, angesiedelt
ist. Auf diese Weise greift der Übertragungsstift 44 in
die Abdeckung 60 ein und wird durch die Abdeckung 60 gestützt, wenn
der Übertragungsstift 44 in 1 nach unten gedrückt wird
und durch die Druckkraft von der Oberseite in 1 nach unten gebogen wird. Somit wird übermäßige Deformation
des Übertragungsstiftes 44 verhindert,
und eine Beschädigung
der gelöteten
Verbindung des Übertragungsstiftes 44 kann
verhindert werden.
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Die Drucksensorvorrichtung S1 wird
z. B. auf folgende Weise hergestellt.
Ein Bondmaterial 24, das z. B.
aus Niedertemperaturglas hergestellt ist, wird über die Oberseite gedruckt,
d. h. das erste Ende des hohlen zylindrischen
Stiftes 20, der z. B. durch Schneid-
oder Pressverarbeitung hergestellt wird. Dann wird das Bondmaterial 24 gesintert.
Danach wird der Sensorchip 23, der z. B.
in einem Halbleiterherstellungsprozess hergestellt wird, oben auf
dem Bondmaterial 24 befestigt und wird gesintert, so dass der
Sensorchip 23 an dem Stift 20 befestigt ist.
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Als nächstes wird, wie in 8 gezeigt jeder Stift 20 in
die entsprechende einen Stift aufnehmende Durchgangsöffnung 11 des
Gehäuses 10 pressgepasst,
das durch Aluminiumdruckgießen
hergestellt wird, so dass der Stift 20 an der entsprechenden einen
Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 befestigt
ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Winkelpositionierung des Stiftes 20 um
die Achse des Stiftes 20 durchgeführt, während die Markierungen 23a des Sensorchips 23,
wie sie in 6 gezeigt
sind, durch die Verwendung von Bilderkennungstechniken überprüft werden.
Auf diese Weise wird genaues Drahtbonden möglich gemacht.
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Als nächstes wird die Leiterplatte 40 an
dem Gehäuse 10 z. B.
durch Bonden befestigt. Danach wird jeder Sensorchip 23 und
die entsprechenden Kontaktflecke 43 der Leiterplatte 40 drahtgebondet. Dann
wird auf die Leiterplatte 40 Gel (nicht dargestellt) angewendet
und an Verbindungen der IC-Gehäuse 41 und
Verbindungen der Drähte 50 gehärtet, um
diese Verbindungen zu schützen.
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Dann wird die Abdeckung 60 zusammengebaut
und die Übertragungsstifte 44 werden
an die Leiterplatte 40 gelötet. Auf diese Weise wird die
Herstellung der Drucksensorvorrichtung S1 fertiggestellt.
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In der vorliegenden Ausführungsform
funktioniert jeder Stift 20 als ein einzelner Sensor, bei
dem der Druck von der Membran 21 durch die Öffnung 22 aufgenommen
wird, und durch den Sensorchip 23 gemessen wird, der als
Dehnungsmessgerät
(Dehnungsmessanordnung) dient. Die Stifte 20 sind eingebaut,
d. h. sind in dem Gehäuse 10 eingebaut,
so dass die Stifte 20 als ein Bauteil in die zu überprüfende Vorrichtung
K1 über
das Gehäuse 10 eingebaut werden
können.
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Bei dieser Anordnung wird, wenn z. B.
einer der Stifte 20 eine Fehlfunktion aufweist, das Gehäuse 10 von
der zu überprüfenden Vorrichtung
K1 entfernt, und der Stift 20, der eine Fehlfunktion aufweist,
wird durch einen neuen Stift 20 ersetzt. Auf diese Weise wird,
ganz im Gegensatz zum vorherigen Stand der Technik, das Ersetzen
der gesamten zu überprüfenden Vorrichtung
K1 nicht erforderlich.
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Ferner wird in dem Fall, in dem die
Sensoren einfach einzeln in das Gehäuse eingebaut sind, jede Dichtungsanordnung
unvorteilhaft kompliziert. Allerdings ist in der vorliegenden Ausführungsform
der O-Ring (das Dichtungsbauteil) 30 zwischen jedem Stift 20 und
der zu überprüfenden Vorrichtung
K1 angeordnet, um eine wirkungsvolle Dichtleistung zu erreichen.
Das heißt,
obwohl der Druck von der zu überprüfenden Vorrichtung
K1 durch die Öffnung 22 jedes
Stiftes 20 eingeführt
wird, wird dieser Druckeinlass oder die Öffnung durch den O-Ring 30 so
gedichtet, dass ein Druckverlust im wesentlichen verhindert werden
kann.
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Ferner ist die Endfläche 22a des
zweiten Endes des Stiftes 20 an der Position angeordnet,
die axial nach innen vertieft ist, oder von der Fläche der zweiten
Seite des Gehäuses 10 mit
einem Abstand angeordnet ist, so dass der Raum zwischen der Endfläche 22a des
zweiten Endes des Stiftes 20 und der Fläche der zweiten Seite des Gehäuses 10 zum
Unterbringen des O-Rings 30 nutzbar ist. Daher kann der
O-Ring 30 in der einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 so
gehalten werden, dass der O-Ring 30 relativ einfach gehandhabt
werden kann.
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Darüber hinaus besteht keine Notwendigkeit eine
Nut oder Ähnliches
bereitzustellen, um den O-Ring 30 in der zu überprüfenden Vorrichtung
K1 zu halten, da jeder O- Ring 30 in
der Drucksensorvorrichtung S1 gehalten wird, und genauer gesagt
in dem Gehäuse 10 gehalten
wird.
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Ebenso ist jede Dichtungsfläche der
Drucksensorvorrichtung S1 die Endfläche 22a des zweiten Endes
des Stiftes 20, die an der Position angeordnet ist, die
axial nach innen von der Fläche
der zweiten Seite des Gehäuses 10 versetzt
ist. Daher kann eine Beschädigung
der Dichtungsfläche 22a verhindert werden,
und das Bereitstellen der Dichtungsfläche in dem Gehäuse 10 ist
nicht notwendig. Demzufolge können
Einschränkungen
bezüglich
des Materials des Gehäuses 10 und
Einschränkungen
bezüglich der
Herstellung des Gehäuses 10 vermindert
werden.
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Auf diese Weise werden in der Drucksensorvorrichtung
S1 Drucksensoren, d. h. die Stifte 20,
als eine einzelne Einheit eingebaut, und obige Vorteile werden erreicht.
Daher ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform
eine Drucksensorvorrichtung bereitgestellt, in der die Stifte 20 als
eine einzelne Einheit eingebaut sind, um einen einfachen Einbau
der Stifte 20 in die zu überprüfende Vorrichtung K1 zu ermöglichen.
Ferner wird gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
der Abstand 13 zwischen der äußeren Umfangsfläche des
Abschnitts mit kleinem Durchmesser 26 des Stiftes 20 und
der inneren Umfangsfläche
der entsprechenden einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 ausgebildet.
Die Membran 21 und der Sensorchip 23 (die als
Dehnungsmessgerät oder
Dehnungsmessanordnung dienen) bilden den Abtastabschnitt des Stiftes 20 aus
und bestimmen die Sensoreigenschaften des Stiftes 20.
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In der vorliegenden Ausführungsform
sind der Abtastabschnitt jedes Stiftes 20 und des Gehäuses 10 nicht
miteinander in Kontakt, so dass es möglich wird, das Aufbringen
der Dehnung zu begrenzen, die z. B.
durch eine Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten
zwischen dem Stift 20 und dem Gehäuse 10 auf dem Abtastabschnitt
hervorgerufen wird. Demzufolge können
gute Sensoreigenschaften erreicht werden.
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Auch greifen, wie oben beschrieben,
die Stufe 25 des Stiftes 20 und die gegenüberliegende
Stufe 11a der einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung ineinander
ein, um weitere axiale Bewegungen des Stiftes 20 zu verhindern,
wenn der Stift 20 in die entsprechende einen Stift aufnehmende
Durchgangsöffnung 11 pressgepasst
wird, so dass der Stift 20 dort axial positioniert ist.
Während
des Presspassens des Stiftes 20 könnte der Stift 20 einen
Teil des Gehäuses 10 Verkratzen
oder Kerben, und der abgekratzte Abrieb könnte zwischen der Stufe 25 des
Stiftes 20 und der gegenüberliegende Stufe 11a der
den Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 gehalten werden,
so dass die axiale Position des Stiftes 20 aufgrund der
Dicke des abgekratzten Abriebes variieren könnte.
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Allerdings ist in der vorliegenden
Ausführungsform
der äußere Umfangsbereich
der Stufe 25 des Stiftes 20 abgeschrägt, so dass
der aufnehmende Raum, der den abgekratzten Abrieb aufnimmt, zwischen
der einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 und dem
abgeschrägten
Teil 25a des Stiftes 10 bereitgestellt ist. Dieser
aufnehmende Raum ist bei der Positionierung des Stiftes 20 in
der einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11 vorteilhaft.
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In der vorliegenden Ausführungsform
sollte verstanden werden, dass das Gehäuse 10 ein durch Druckgießen hergestelltes
Gehäuse
sein kann. Wie oben beschrieben benötigt das Gehäuse 10 keine Dichtfläche, da
die Dichtfläche
in jedem Stift 20 bereitgestellt ist. Das heißt Einschränkungen
bezüglich Ebenheit,
Luftdichtigkeit und/oder Ähnlichem
des Gehäuses 10,
die existieren, wenn die entsprechende Dichtfläche im Gehäuse 10 bereitgestellt
ist, e xistieren gemäß der vorliegenden
Ausführungsform nicht
mehr länger.
Somit kann das Gehäuse 10 durch den
Druckgießprozess
hergestellt werden, der ein relativ preiswerter Prozess ist.
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Ferner weist das Gehäuse 10,
wie oben beschrieben, einen dünnwandigen
Abschnitt 10b auf, der dünner ist als der dickwandige
Abschnitt, den der Rest des Gehäuse 10 enthält, d. h.
der äußere Umfangsbereich
des Gehäuses 10 und
der Umfangsbereich um jede einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnung 11.
Wenn das Gehäuse 10 als
dasjenige ausgebildet ist, das eine im allgemeinen einheitliche
Dicke im ganzen Gehäuse 10 aufweist,
tendiert das Gehäuse 10 dazu
gebogen zu werden. Allerdings ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das
Gehäuse 10 bereitgestellt,
in dem ein solches Biegen des Gehäuses 10 gemindert
wird, und die Festigkeit des Gehäuses 10 wird
verbessert. Ferner wird nur der Abschnitt des Gehäuses 10,
der eine extra Dicke benötigt,
dicker ausgeführt,
und der Rest des Gehäuses 10 wird
dünner
ausgeführt,
um das Gewicht des Gehäuses 10 zu
verringern.
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Ferner sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform
die den einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnungen 11 versetzt,
so dass die einen Stift aufnehmenden Durchgangsöffnungen 11 effektiv
innerhalb des begrenzten Raumes des Gehäuses 10 angeordnet
werden. Diese Anordnung ist zum Verringern der Größe der Drucksensoranordnung
S1 vorteilhaft.
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Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen
werden einem Fachmann leicht auffallen. Diese Erfindung ist daher
nicht auf bestimmte Details, die repräsentative Vorrichtung und illustrative
Beispiele, die gezeigt und beschrieben werden, beschränkt.